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方法学等自然子刊近期综览

日期: 2006-02-17 点击: ...
   

《自然—方法学》更精确地模拟中风

    科学家在2月出版的《自然—方法学》中报告说,通过将受控激光脉冲靶对准单个小鼠的血管,他们发现了一种以更高精度建立中风模式动物的新方法。

    在血液流向大脑的过程中,任何小小的破裂都会导致灾难性后果,即使轻度中风也会造成神经细胞永久性损害。产生中风的生理性原因多种多样,但典型的包括物理阻碍或脑血管损伤;正因如此,目前绝大多数中风模式动物的培育或者是通过外科手术,或者是直接将凝结剂注射进血管中。

    David Kleinfeld和同事发展出另外一种全新的方法,用这种方法培育的中风模式动物的精度不仅更高,而且能够模拟中风发作时的3种不同的形式。利用全新的脑图谱和成像技术,他们用脉冲激光瞄准小鼠的脑血管系统。通过控制激光脉冲的持续时间和能量,他们控制了损伤产生的过程,即从血管的渗漏到流动的凝块的形成,再到血管的完全破裂的过程。

    Kleinfeld等在论文中所展示的最初实验表明,这种技术有望用于预防或逆转中风的治疗药物的测试。本期相关的新闻和评述文章将这一技术描绘为“重大的进步”,指出这种方法的精确性和可视性有助于科学家解决目前许多还没有答案的中风问题。

    《自然—物理学》不需要磁场的核磁共振

    在2月出版的《自然—物理学》上,科学家们报告了一种革命性的方法,即利用地球磁场来做核磁共振光谱学研究。

    核磁共振光谱学为了解分子的结构和动态过程提供了详细的信息。但高强度的磁场要求限制了这种技术的使用。Stephan Appelt和同事提出另外一种新方法,即核磁共振技术可利用地球的磁场来进行化学分析。这一简单的方法可导致新一代廉价、可移动的核磁共振质谱仪的产生。

    科学家们利用了地球磁场的同质性水平远远高于人造磁场的优点。在他们记录的光谱中,共振线清晰可见,而这在利用强力磁场的实验室中是不可能出现的。然而,地球磁场比典型的核磁共振所使用的磁场要弱10万倍,这一缺点会导致信号的丧失,丧失的信号只能得到部分补偿。

    以前科学家们也在地球磁场中做过核磁共振实验,但这种早期方法或是需要大量的样品,或是需要冷却设备,因此,仍然是很复杂的系统和实验。而新方法则只需要几毫升的液体样品,也不需要冷却设备。

    《自然—细胞生物学》HIV-1怎样实施感染

    在2月出版的《自然—细胞生物学》上,科学家们发现了人体免疫缺损病毒I型(HIV-1)导致艾滋病(AIDS)的一种分子机理。

    T细胞是人体内的关键性免疫细胞,HIV-1通过消灭宿主体内T细胞而引发获得性免疫功能丧失综合征,即艾滋病。T细胞被HIV的蛋白质Vpr破坏。Vpr负责调节细胞死亡、免疫抑止和抑止细胞增生等许多功能。Vpr行使功能的方式之一是将自己与T细胞的甾类激素受体结合在一起。David B. Weiner和同事发现,通过与甾类激素受体结合,Vpr让一种重要的基因表达共同激活者 PARP-1离开其靶标,这样就阻止了PARP-1激活关键存活基因的表达。重要的是,当甾类激素受体在正常情况下被它的甾类激素激活时,PARP-1就不会与PARP-1受体结合,表明在HIV-1感染期间这两类分子的结合直接受到病毒Vpr调节。

    新研究在分子水平上认识了T细胞被消灭并影响免疫系统的机制,可能会打开一个介入性治疗HIV-1的新方向。

    《自然—物理学》中子星双星系统

    研究人员在2月出版的《自然—物理学》上报告说,中子星双星系统的塌陷能产生相当数量可穿越我们星系的短伽马射线爆。

    伽马射线爆是宇宙间最明亮的一种射线,基本上每天出现一次,它们来自天空中的任何一个方向。长伽马射线爆(持续时间超过2秒)与遥远的超新星有关,超新星是指正在形成星系的活跃体系。但直到去年,来自Swift 和HETE空间计划的数据才揭示出这些充满能量的短伽马射线爆的来源。

    短伽马射线爆来自含球状星团的椭圆星系。Jonathan Grindlay和合作者将这些密集的古老星星看成是致密双星系统进化的自然动力环境。他们的计算发现,高达30%的短伽马射线爆来源于两个双中子星系统的合并,在几百万年前的时间里,这两个双中子星系统在重力的作用下接合在一起。

    《自然—免疫学》与军团病作战

    军团病是一种急性、有时致命的呼吸道感染疾病,其症状为严重的肺炎、头痛和干咳,但它并不是一种军队的职业病,1976年,美国退伍军人大会在费城召开时,首次发生“军团病”,该病因此得名。疫情发生后,医学专家从病死者肺组织中分离出了致病病菌,称为“军团菌”,这种病菌存在于水汽中。

    研究人员在3月出版的《自然—免疫学》中报告说,他们发现了人体的免疫系统是如何对付导致肺性军团病的细菌的。在感染了细胞后,引发军团病的肺性军团菌通过在细胞中密闭的液泡中生活和繁殖,躲过了身体的免疫系统。免疫系统侦察出离开液泡的细菌,并启动“自杀机器”来消灭感染的细胞。然而,科学家们一直不清楚免疫系统究竟是如何侦察出这些细菌的。

    Craig Roy和同事发现蛋白质Bircle是鉴别军团菌感染的关系因素。他们确定了Bircle所在位置,这对“发出警报”来说是必要的,而且表明Bircle在军团菌感染后激活了“自杀机器”的部件。

    新研究加深了我们对身体如何对付其他致命性病菌感染的认识。

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编辑:李志强
来源: 科学网
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